載脂蛋白基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的研究進(jìn)展

王小婉，李欣宇，徐康媛，單琳琳，2，李超堃

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003； 2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院生物精神病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 新鄉(xiāng) 453002)

目前動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病(arteriosclerotic cardiovascular disease，ASCVD)已超過(guò)傳染病成為世界頭號(hào)殺手。該病病因復(fù)雜，發(fā)病機(jī)制也尚未完全明確[1]。血脂水平異?？蓪?dǎo)致冠心病、高血壓等心血管疾病的發(fā)生，在ASCVD發(fā)展中也起著重要作用。載脂蛋白(apolipoprotein，Apo)是血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分，參與膽固醇、三酰甘油的代謝和轉(zhuǎn)換，Apo相關(guān)基因突變可形成不同等位基因型及不同表型的蛋白，進(jìn)而引起血漿脂質(zhì)代謝紊亂，因此，可作為ASCVD的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，評(píng)估預(yù)測(cè)冠心病患者的心血管事件[2]。對(duì)Apo基因多態(tài)性的研究，有利于從基因水平進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和預(yù)防ASCVD，了解ASCVD的可能遺傳因素，為患者治療提供重要的預(yù)后信息；且基于Apo基因多態(tài)性建立的靶向性基因檢測(cè)，將有助于臨床ASCVD的診斷和治療。現(xiàn)就Apo基因多態(tài)性與ASCVD發(fā)生發(fā)展的可能相關(guān)性進(jìn)行綜述。

1 ApoA1

ApoA1是高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)的主要蛋白成分，負(fù)責(zé)將膽固醇從動(dòng)脈血管壁轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟進(jìn)行分解代謝，具有一定的心臟保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，ApoA1等位基因突變可引起體內(nèi)HDL缺乏，循環(huán)HDL水平下降，攜帶突變?nèi)巳焊装l(fā)生ASCVD[3]。此外，下肢周?chē)鷦?dòng)脈疾病患者ApoA1水平也有降低[4]，考慮到下肢周?chē)鷦?dòng)脈疾病是ASCVD的主要原因，提示ApoA1突變與ASCVD風(fēng)險(xiǎn)增加具有相關(guān)性。

關(guān)于ApoA1的多態(tài)性位點(diǎn)的研究較多。rs670(75G>A)位于ApoA1轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游75 bp處。在rs670 AA等位基因攜帶者中，血清ApoA1和HDL膽固醇(HDL cholesterol，HDL-C)水平升高，而在rs670 GG等位基因攜帶者中ApoA1和HDL-C水平降低[5-6]。表明攜帶rs670 GG等位基因的人群罹患ASVCD的風(fēng)險(xiǎn)增加。此外，rs670位點(diǎn)的基因型和等位基因存在種族差異[7]。rs964184是位于ApoA5-A4-C3-A1基因簇上游約1.6 kb處的多態(tài)位點(diǎn)，基因型為CC、CG和GG[8]。在不同族群中這些基因型的分布頻率不同，即使同一基因型在不同族群中的影響也存在差異[9]。此外，研究顯示，rs964184與維生素E水平顯著相關(guān)[10]，而維生素E可參與抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化，因而rs964184多態(tài)性可能延緩包括冠心病在內(nèi)的多種慢性疾病[11]。rs5072位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)源于對(duì)墨西哥兒童樣本的研究，rs5072攜帶者血漿三酰甘油水平升高，血漿HDL水平降低[12]，提示rs5072可能影響血漿脂代謝水平，且存在一定的種族差異性。研究發(fā)現(xiàn)，rs5072基因座受環(huán)境因素的影響，且可能與低水平的HDL-C相關(guān)[13]。

2 ApoA2

ApoA2是HDL顆粒中含量第二高的蛋白質(zhì)，在人血漿中以同源二聚體的形式存在。ApoA2基因與內(nèi)臟脂肪積累和富含三酰甘油的脂蛋白代謝有關(guān)[14-15]。關(guān)于ApoA2多態(tài)性與人類(lèi)表型效應(yīng)之間關(guān)聯(lián)的研究較少。ApoA2 rs5082(-265T>C)位點(diǎn)位于ApoA2基因上游，一項(xiàng)對(duì)埃及青少年群體的研究顯示，攜帶rs5082 CC基因型人群具有內(nèi)臟脂肪層增厚、HDL-C水平升高的特征[15]。rs5082變異還與男性腰圍和女性腹部脂肪蓄積有關(guān)，CC基因型患者的平均體重、腰圍、三酰甘油、HDL水平均顯著升高[16]。上述研究提示，ApoA2在肥胖患者脂質(zhì)代謝中具有重要作用。

另一個(gè)與血漿脂蛋白代謝有關(guān)的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)是ApoA2 rs3813627。rs3813627是一種非編碼SNP，存在于ApoA2啟動(dòng)子區(qū)，并與多個(gè)結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子的基序重疊，因此可影響ApoA2的表達(dá)水平[17]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，rs3813627影響HDL水平，被認(rèn)為是血漿HDL水平的獨(dú)立決定因素，該SNP被確定為低HDL-C和冠心病風(fēng)險(xiǎn)的易感等位基因[18]。Boughanem等[19]報(bào)道，ApoA2 rs3813627 TT基因型的存在與超重/肥胖個(gè)體中低HDL和ApoA1水平有關(guān)，表明ApoA2 rs3813627位點(diǎn)突變可能降低超重/肥胖個(gè)體的HDL和ApoA1水平，導(dǎo)致ASVCD等類(lèi)型疾病的風(fēng)險(xiǎn)和易感性增加。

3 ApoA4

ApoA4表達(dá)主要定位于哺乳動(dòng)物的腸上皮細(xì)胞，其通過(guò)乳糜微粒進(jìn)入代謝循環(huán)，影響脂蛋白的代謝，并在循環(huán)和周?chē)M織中表現(xiàn)出抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。目前ApoA4抗動(dòng)脈粥樣硬化作用的可能機(jī)制包括影響HDL介導(dǎo)的膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，減少低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)氧化以及抑制炎癥反應(yīng)[20]。

在ApoA4第三外顯子2 346處的A堿基可突變?yōu)門(mén)，導(dǎo)致ApoA4的第347位的蘇氨酸被絲氨酸取代，命名為T(mén)347S。在腦血管疾病患者中，S等位基因攜帶者的總抗氧化狀態(tài)明顯低于TT和TS攜帶者，表明T347S SS基因型與機(jī)體的總抗氧化狀態(tài)有關(guān)，而活性氧增多及脂質(zhì)的過(guò)氧化增加將導(dǎo)致潛在致動(dòng)脈粥樣硬化物質(zhì)的產(chǎn)生[21]。另一個(gè)SNP位點(diǎn)是ApoA4 rs5104(N147S)，突變頻率較低。全基因組關(guān)聯(lián)研究薈萃分析結(jié)果顯示，ApoA4 rs5104與ApoA4水平顯著相關(guān)[22]。而對(duì)男性受試者的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，ApoA4 rs5104 GG基因型攜帶者的血清總膽固醇水平改變與高三酰甘油血癥相關(guān)[23]。

4 ApoA5

ApoA5基因可以調(diào)控三酰甘油水平。ApoA5變異不僅影響總?cè)８视退?，還影響整個(gè)脂蛋白亞類(lèi)的分布，使其在高危受試者中向致動(dòng)脈粥樣硬化的血脂異常轉(zhuǎn)移[24]。闡明該基因的轉(zhuǎn)錄控制機(jī)制并確定ApoA5位點(diǎn)SNP的生物學(xué)意義，有助于了解ApoA5對(duì)三酰甘油代謝的影響。

?oban等[25]發(fā)現(xiàn)，ApoA5 rs662799(-1131T>C)多態(tài)性與2型糖尿病存在相關(guān)性，且ApoA5-1131 CC等位基因攜帶者的肥胖風(fēng)險(xiǎn)降低，表明rs662799 CC基因型與肥胖有關(guān)。Hanh等[26]對(duì)越南河內(nèi)市31所小學(xué)的154例6～10歲的血脂異常患者和389名健康人群進(jìn)行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，ApoA5 rs662799多態(tài)性與血脂異常有關(guān)，rs662799可能是越南兒童血脂異常和高三酰甘油血癥的決定因素。一項(xiàng)對(duì)高加索肥胖人群的研究發(fā)現(xiàn)，rs662799 CC基因型攜帶者也表現(xiàn)為血脂異常，HDL水平較低，三酰甘油水平升高[24]。一項(xiàng)對(duì)我國(guó)侗族人群開(kāi)展的研究發(fā)現(xiàn)，ApoA5 rs651821 TC/CC基因型不僅可引起血漿三酰甘油水平升高，也可導(dǎo)致高血壓風(fēng)險(xiǎn)升高[27]。此外，有薈萃分析顯示，rs3135506 c.56C>G基因多態(tài)性與冠心病風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān)[28]。

5 ApoB

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成和發(fā)展的核心過(guò)程是ApoB和膽固醇進(jìn)入并滯留在動(dòng)脈的內(nèi)皮下。動(dòng)脈腔內(nèi)ApoB顆粒越多，動(dòng)脈壁內(nèi)ApoB顆粒越大，對(duì)動(dòng)脈壁的損傷越大[29]。一項(xiàng)Meta分析表明，外周動(dòng)脈疾病人群的ApoB水平增加，并伴隨ApoB/ApoA1比值升高[3]，而且ApoB/ApoA1比值升高與獲得性主動(dòng)脈瓣狹窄發(fā)生率增加相關(guān)[30]，也預(yù)示著青少年系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的心臟代謝風(fēng)險(xiǎn)增加[31]，因此ApoB水平升高與ASCVD風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)，是冠狀動(dòng)脈疾病的主要脂質(zhì)決定因素[32]，也可能是年輕人心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的潛在生物標(biāo)志物[33]。ApoB(-516C>T)是ApoB基因啟動(dòng)子中常見(jiàn)的多態(tài)性位點(diǎn)，C突變?yōu)門(mén)可顯著提高ApoB基因的轉(zhuǎn)錄率，增加LDL的循環(huán)水平[34]。此外，ApoB 516T等位基因與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊和動(dòng)脈壁厚度存在獨(dú)立相關(guān)性，516 TT等位基因攜帶者的頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度高于雜合子攜帶者，前兩者的頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度均高于ApoB 516 CC基因型攜帶者(P<0.001)[35]。因此，鑒定ApoB(-516C>T)基因型可能有助于評(píng)估總體心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

另一個(gè)突變ApoB R3500Q可影響ApoB100的生理功能缺陷，進(jìn)而降低LDL-C顆粒與LDL受體結(jié)合的能力，升高LDL-C水平，從而增加冠狀動(dòng)脈鈣化和缺血性心臟病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[36]。在我國(guó)新疆開(kāi)展的一項(xiàng)病例對(duì)照研究顯示，rs693 CT/TT基因型和rs6725189 GT基因型在鈣化主動(dòng)脈瓣狹窄患者中出現(xiàn)的頻率高于健康對(duì)照者，因此rs693 CT/TT基因型和rs6725189 GT基因型是鈣化主動(dòng)脈瓣狹窄的獨(dú)立危險(xiǎn)因素；且rs693 T等位基因(CT+TT)攜帶者三酰甘油水平高于非攜帶者[37]。因此，T等位基因攜帶者鈣化主動(dòng)脈瓣狹窄的發(fā)生率可能高于 C等位基因攜帶者，且rs693和rs6725189均與鈣化主動(dòng)脈瓣狹窄有關(guān)。此外，rs693與血漿脂質(zhì)水平和體質(zhì)指數(shù)有關(guān)，但在哥倫比亞加勒比海地區(qū)rs693與體質(zhì)指數(shù)和脂質(zhì)譜之間無(wú)明顯關(guān)聯(lián)[38]。因此，ApoB基因的多態(tài)性與脂質(zhì)代謝的相互作用需要進(jìn)一步探究。Coto等[39]在西班牙人群中發(fā)現(xiàn)，rs1801701與女性高膽固醇血癥顯著相關(guān)，在男性中呈上升趨勢(shì)。在科威特人群中，rs11279109的DD基因型可影響機(jī)體的血脂水平，與冠心病顯著相關(guān)，提示ApoB rs11279109可作為冠心病風(fēng)險(xiǎn)增加的指標(biāo)[40]。

6 ApoC3

ApoC3基因位于人類(lèi)染色體11q23長(zhǎng)臂上的ApoA5/ApoA4/ApoC3/ApoA1多基因簇內(nèi)，包含4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子，編碼一種99個(gè)氨基酸的糖蛋白，稱(chēng)為ApoC-Ⅲ[41]。ApoC3可抑制脂蛋白脂肪酶對(duì)乳糜微粒和極低密度脂蛋白中三酰甘油的分解，并可抑制肝臟對(duì)殘余脂蛋白的攝取[42]，其功能喪失性突變可導(dǎo)致血漿ApoC3水平下降，三酰甘油分解加快，血漿中三酰甘油水平下降[43]，反之，ApoC3基因過(guò)表達(dá)可導(dǎo)致高三酰甘油血癥，進(jìn)而可能發(fā)展為動(dòng)脈粥樣硬化。SstⅠ酶切位點(diǎn)多態(tài)性是第一個(gè)被報(bào)道的ApoC3基因SNP位點(diǎn)，即位于ApoC3基因3′非翻譯區(qū)的胞嘧啶發(fā)生顛換，突變?yōu)轼B(niǎo)嘌呤(3238 C>G或3175 C>G)。該位點(diǎn)恰好是限制性?xún)?nèi)切酶SacⅠ的酶切位點(diǎn)，因此使用聚合酶鏈限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)可以很容易地對(duì)該基因型進(jìn)行檢測(cè)[44]。SstⅠ的等位基因組成根據(jù)發(fā)生頻率分為S1和S2型。在我國(guó)黎族和漢族動(dòng)脈粥樣硬化患者人群中，S2等位基因與血漿三酰甘油水平升高有關(guān)，且S2等位基因攜帶者血漿ApoC3水平升高，動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加[45]。但S2等位基因與血漿ApoC3和三酰甘油相互作用的確切機(jī)制尚不明確。ApoC3 A43T在阿米什人中出現(xiàn)的頻率相對(duì)較高，可明顯降低攜帶者ApoC3水平，導(dǎo)致ApoC3與脂蛋白的結(jié)合受損以及游離ApoC3分解代謝加快。此外，富含三酰甘油的脂蛋白中的ApoC3水平降低可導(dǎo)致循環(huán)富含三酰甘油的脂蛋白清除加速[46]。基于這種保護(hù)機(jī)制，可以開(kāi)發(fā)針對(duì)結(jié)合脂蛋白的ApoC3的單克隆抗體，以促進(jìn)ApoC3清除并增強(qiáng)體內(nèi)富含三酰甘油的脂蛋白分解代謝，從而降低冠心病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

7 ApoH

ApoH基因編碼的β2-糖蛋白Ⅰ(β2-glycoprotein Ⅰ，β2GPⅠ)是循環(huán)血漿脂蛋白的組成部分，與脂蛋白代謝、凝血、止血和抗磷脂自身抗體的產(chǎn)生等生理過(guò)程有關(guān)[47]。由于β2GPⅠ是原發(fā)性抗磷脂綜合征患者的主要自身抗原，ApoH與抗磷脂綜合征患者血栓的形成密切相關(guān)[48]。此外研究發(fā)現(xiàn)，與非2型糖尿病、非代謝綜合征患者相比，糖尿病和代謝綜合征患者的肝臟ApoH基因和蛋白質(zhì)均顯著增加，血漿ApoH水平與2型糖尿病合并代謝綜合征病變患者的血管病變密切相關(guān)，可作為心血管風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)標(biāo)志物[49]。ApoH c.112A>G多態(tài)性位點(diǎn)具有降低機(jī)體β2GPⅠ水平、抑制血小板聚集，阻止血栓形成，減輕動(dòng)脈粥樣硬化的作用[50]。此外，rs8178822(c.32C>A)、rs52797880(c.422T>C)、rs8178847(c.461G>A)和rs1801690(c.1004G>C)多態(tài)性位點(diǎn)也被確定為我國(guó)人群靜脈血栓形成的遺傳危險(xiǎn)因素[51]。另外，rs8178824位點(diǎn)可影響β2GPⅠ與磷脂的結(jié)合，使血漿β2GPⅠ水平升高，加速三酰甘油清除，提示β2GPⅠ可作為一個(gè)潛在治療靶點(diǎn)[52]。但β2GPⅠ是否還通過(guò)其他機(jī)制參與代謝性疾病的發(fā)生尚需要進(jìn)一步研究。

8 ApoM

ApoM是一種與HDL相關(guān)的血漿蛋白，可影響HDL和膽固醇代謝并在動(dòng)脈粥樣硬化中顯示多種抗炎功能。有研究發(fā)現(xiàn)，ApoM可通過(guò)與B類(lèi)Ⅰ型清道夫受體結(jié)合促進(jìn)HDL的抗炎作用[53]。在HDL中，鞘氨醇-1-磷酸與ApoM結(jié)合可顯著抑制炎癥因子和黏附分子的表達(dá)，具有抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用[54]，可能是治療ASCVD的新靶標(biāo)[55-56]。另外，ApoM基因敲除可導(dǎo)致肝脂肪變性，脂質(zhì)分泌受損和新陳代謝失調(diào)，其原因主要是肝臟向循環(huán)中分泌極低密度脂蛋白受阻。脂質(zhì)分泌紊亂導(dǎo)致肝臟脂質(zhì)積聚，炎癥和線(xiàn)粒體應(yīng)激增強(qiáng)[57]。然而，ApoM缺失導(dǎo)致細(xì)胞應(yīng)激、極低密度脂蛋白分泌減少和脂質(zhì)代謝紊亂的潛在機(jī)制仍不清楚，需要進(jìn)一步研究。

在韓國(guó)肥胖人群中，ApoM(855T>C)基因型攜帶者血清HDL2b、卵磷脂膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶、總膽固醇、三酰甘油、瘦素水平均發(fā)生明顯波動(dòng)，影響脂質(zhì)代謝，進(jìn)而影響動(dòng)脈粥樣硬化的病理進(jìn)程[58]。此外，在我國(guó)江蘇省的漢族人群，ApoM(855T>C)攜帶者患冠心病的風(fēng)險(xiǎn)增加[59]，在冠心病患者中ApoM 778T CC等位基因頻率增加，CC或CT基因型攜帶者總膽固醇水平顯著高于TT基因型攜帶者，提示ApoM基因中核苷酸-778位的C等位基因是冠心病的遺傳易感因素[60]。

9 結(jié) 語(yǔ)

ASCVD主要是多基因遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。環(huán)境因素主要指人們的生活方式和行為，如不健康的飲食、吸煙、肥胖和缺乏運(yùn)動(dòng)，是可以改變的。而遺傳背景因素則無(wú)法改變。為了更好地預(yù)防和治療ASVCD，深入了解ASVCD的遺傳易感性，積極尋求控制ASCVD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的新途徑至關(guān)重要。遺傳、流行病學(xué)和機(jī)制研究的證據(jù)表明，三酰甘油水平升高直接導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化，與ASCVD有因果關(guān)系。新近研究出現(xiàn)的遺傳學(xué)結(jié)果和關(guān)聯(lián)性研究也闡明了一些特定的Apo SNP變異在致動(dòng)脈粥樣硬化中的作用。未來(lái)通過(guò)檢測(cè)散發(fā)性動(dòng)脈粥樣硬化患者中Apo基因SNP位點(diǎn)，探討SNP多態(tài)性與臨床表現(xiàn)之間的關(guān)聯(lián)，有望為ASVCD的預(yù)防、診斷和治療提供新方案。